1840年，第一次鴉片戰爭爆發，1842年，英軍攻打吳淞口，時任江南提督，高齡66歲的陳化成在西砲臺督戰，他和英軍有幾次交手經驗，知道己方砲火射程不及英軍，下令等英艦近些再發砲。
英艦隊在外洋重砲齊發，意圖摧毀岸上防禦設施，以利後續部隊登陸，火網四射間，有英軍看到有個人昂然而立，全然不避。英軍心想：「應該是個假人。」
等到拿起望遠鏡，竟發現是陳化成，使英軍大吃一驚，沒想到貴為提督，已66歲的陳化成，還是一如年輕時臨陣當先，真硬漢也。
此時陳化成將令旗一揮，清軍砲火開始反擊，英艦被擊沉三艘，艦隊稍稍退卻，一向怯懦的兩江總督牛鑑，這時才大咧咧的從寶山縣城奔赴前線，想要來收割戰果。英艦隊射程較遠，後退只是為了暫避岸上砲火，但牛鑑無知無識，以為英軍是戰敗逃跑，殊不知此舉正進入英艦射程之中，果然英軍見敵軍大官現身，紛紛發砲，牛鑑嚇得拔腿就跑，主帥一逃，清軍鬥志全無，東砲臺成了空砲臺，陳化成所在的西砲臺也軍心動搖。
西砲臺士兵陸續溜走，只剩80人，連陳化成愛將周世榮都勸他逃跑，陳化成怒斥：
「庸奴！誤識汝！」
因殘餘人數不足，連陳化成都親自下場操砲，最終，陳化成被砲彈貫穿胸口，大量失血，壯烈殉國，英軍聞岸上哭聲，知是主帥陣亡，下令登陸。餘下的士兵和英軍做肉搏戰，含守備韋印福、龔增齡、千總錢金玉、外委許林、徐大華等忠勇之士，全數捐軀，把總許攀桂見事不可為，拔劍自盡。僅武進士劉國標奪陳化成屍首逃出，藏於葦蕩中，屍身中鉛彈百餘，實不忍睹。
朝廷聞知戰況，下聖旨云：
「......覽奏，曷勝悼惜！陳化成久歷海洋，素昭忠勇。此次臨敵，亦極果敢；竟爾捐軀，允宜特沛殊恩，以慰忠藎。陳化成著照提督賜卹例，仍加恩賞銀一千兩。並查明該故員子孫幾人？據實具奏。並於殉難處所及原籍，各建專祠。靈柩回籍時，著各該地方官妥為照料。」
陳化成的後事在嘉定舉行，出殯當天，全城為之休市一天，父老都來送陳將軍最後一程。
後陳化成賜諡「忠愍」；賞騎都尉兼一雲騎尉世職，襲次完時以恩騎尉世襲罔替。子陳廷芳，承襲世職；陳廷棻，賞給舉人，一體會試。孫陳振世，俟及歲時，由督、撫給咨送部引見。
後陳化成侄子陳光淵22歲中舉，回頭前庄樹立了舉人旗杆，至今夾杆石仍在，被保存在中平公園內，時任新莊市長蔡家福並為之立了「民族英雄陳化成紀念碑文」
後世人對陳化成評價如此之高，除其作戰勇猛外，也是因為其操守，姚瑩說：
「前水師提督陳化成，操守廉潔，節制有方......」
成書於1882年的金門志如此記載：
「陳化成，號蓮峯；同安丙洲人。父為邑名諸生。化成以家貧充伍，歷官金門總兵。勤於巡緝，杜絕私謁。部曲有受其栽培，以重禮為壽者，必正色拒之；一時風裁凜凜。」
在清末那腐敗的官場，如陳化成這種有才亦有德的人，實屬鳳毛麟角，確實值得後人尊敬。
